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稱重傳感器的技術(shù)應(yīng)用

發(fā)布日期:2015年12月14日  瀏覽次數(shù):
技術(shù)特點

在工企業(yè)中應(yīng)用的稱重儀表性能指標通常用精確度(又稱精度)、變差、敏銳度來形貌。儀表工校驗儀表通常也是調(diào)校精確度,變差和敏銳度三項。

變差是指稱重儀表被測變量(可明白為輸入信號)多次從差異偏向到達同一數(shù)值時,儀表指示值之間的最大差值,大概說是儀表在外界條件穩(wěn)固的環(huán)境下,被測參數(shù)由小到大變革(正向特性)和被測參數(shù)由大到小變革(反向特性)不劃一的程度,兩者之差即為儀表變差。可靠性稱重控制儀表可靠性是化工企業(yè)儀表工所尋求的另一緊張性能指標?煽啃院蛢x表維護量是相輔相成的,儀表可靠性高闡明儀表維護量小,反之儀表可靠性差,儀表維護量就大。對付化工企業(yè)檢測與進程控制儀表,大部門安置在工藝管道、種種塔、釜、罐、器上。

稱重儀表在稱重傳感器中的穩(wěn)固性在規(guī)定事情條件內(nèi),稱重儀表某些性能隨時間連結(jié)穩(wěn)固的本領(lǐng)稱為穩(wěn)固性(度)。儀表穩(wěn)固性是化工企業(yè)儀表工一天的性能指標。由于化工企業(yè)利用儀表的環(huán)境相比擬力惡劣,被測量的介質(zhì)溫度、壓力變革也相比擬力大,在這種環(huán)境中投入儀表,利用儀表的某些部件隨時間連結(jié)穩(wěn)固的本領(lǐng)會減弱,儀表的穩(wěn)固性會降落。徇或表征儀表穩(wěn)固性尚未有定量值,化工企業(yè)通常用儀表零漂移來衡量儀表的穩(wěn)固性。稱重儀表穩(wěn)固性的優(yōu)劣直接關(guān)聯(lián)到儀表的利用范疇,偶然直接影響化工生產(chǎn),穩(wěn)固性不好造成的影響比雙儀表精度降落對化工生產(chǎn)的影響還要大。穩(wěn)固性不好儀表維護量也大,是儀表工最不盼望出現(xiàn)的事情。

稱重儀表的敏銳度偶然也稱”放大比”,也是儀表靜特性貼切線上各點的斜率。增長放大倍數(shù)可以提高儀表敏銳度,單純加大敏銳度并不改變儀表的性能,即稱重儀表精度并沒有提高,相反偶然會出現(xiàn)振蕩表征,造成輸出不穩(wěn)固。儀表敏銳度應(yīng)連結(jié)恰當(dāng)?shù)牧俊?span id="qq0ke0e" class=Apple-converted-space>

對于大部分客戶來講,儀表精度雖然是一個緊張指標,但在實際利用中,更強調(diào)儀表的穩(wěn)固性和可靠性,因為化工企業(yè)檢測與進程控制儀表用于計量的為數(shù)不多,而大量的是用于檢測。另外,利用在進程控制體系中的檢測儀表其穩(wěn)固性、可靠性比精度更為緊張。

隨著儀表更新?lián)Q代,特別是微電子技能引入稱重儀表制造行業(yè),使儀表可靠性大大提高。儀表生產(chǎn)廠商對這性能指標也越來越珍視,通常用平均無妨礙時間MTBF來形容儀表的可靠性。一臺全智能稱重變送器的MTBF比一個平常非智能儀表如電動Ⅲ變送器要高10倍左右。稱重儀表在使用前要與稱重傳感器配套進行數(shù)字標定。標定實際上就是用標準砝碼對衡器進行校準。標定后的儀表內(nèi)部保存有相對于這一組傳感器的標定系數(shù)。有了這個系數(shù)后,儀表才可以把稱重傳感器的模擬信號轉(zhuǎn)變?yōu)橹亓繑?shù)字顯示。

應(yīng)用描述

板環(huán)式稱重傳感器用途與特點:結(jié)構(gòu)緊湊、防護性能好。精度高、長期穩(wěn)定性好。適用于吊鉤秤、機電結(jié)合秤及其它力值的測量。

數(shù)字式定義

數(shù)字稱重傳感器是一種能將重力轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘柕牧?電轉(zhuǎn)換裝置,它主要是指集電阻應(yīng)變式稱重傳感器、電子放大器(英文簡稱AMC)、模數(shù)轉(zhuǎn)換技術(shù)(英文簡稱ADC)、微處理器(簡稱MCU)于一體的新型傳感器。

特點和應(yīng)用

數(shù)字稱重傳感器和數(shù)字計量儀表技術(shù)的發(fā)展已逐漸成為稱重技術(shù)領(lǐng)域的新寵,其以調(diào)試簡便高效、適應(yīng)現(xiàn)場能力強等優(yōu)勢正在該領(lǐng)域嶄露頭角。

S型定義

S型稱重傳感器是傳感器中最為常見的一種傳感器,主要用于測固體間的拉力和壓力,通用也人們也稱之為拉壓力傳感器,因為它的外形像S形狀,所以習(xí)慣上也稱S型稱重傳感器,此傳感器采用合金鋼材質(zhì),膠密封防護處理,安裝容易,使用方便,適用于吊秤,配料秤,機改秤等電子測力稱重系統(tǒng)。

構(gòu)成

敏感元件

直接感受被測量(質(zhì)量)并輸出與被測量有確定關(guān)系的其他量的元件。如電阻應(yīng)變式稱重傳感器的彈性體,是將被測物體的質(zhì)量轉(zhuǎn)變?yōu)樾巫?電容式稱重傳感器的彈性體將被測的質(zhì)量轉(zhuǎn)變?yōu)槲灰啤?span id="aq8089s" class=Apple-converted-space>

變換元件

又稱傳感元件,是將敏感元件的輸出轉(zhuǎn)變?yōu)楸阌跍y量的信號。如電阻應(yīng)變式稱重傳感器的電阻應(yīng)變計(或稱電阻應(yīng)變片),將彈性體的形變轉(zhuǎn)換為電阻量的變化;電容式稱重傳感器的電容器,將彈性體的位移轉(zhuǎn)變?yōu)殡娙萘康淖兓。有時某些元件兼有敏感元件和變換元件兩者的職能。如電壓式稱重傳感器的壓電材料,在外載荷的作用下,在發(fā)生變形的同時輸出電量。

測量元件

將變換元件的輸出變換為電信號,為進一步傳輸、處理、顯示、記錄或控制提供方便。如電阻應(yīng)變式稱重傳感器中的電橋電路,壓電式稱重傳感器的電荷前置放大器。

輔助電源

為傳感器的電信號輸出提供能量。一般稱重傳感器均需外鏈電源才能工作。因此,作為一個產(chǎn)品必須標明供電的要求,但不作為稱重傳感器的組成部分。有些傳感器,如磁電式速度傳感器,由于他輸出的能量較大,故不需要輔助電源也能正常工作。所以并非所有傳感器都要有輔助電源。

常用材料

稱重傳感器性能的好壞很大程度上取決于制造材料的選擇。稱重傳感器材料包括以下幾個部分:應(yīng)變片材料、彈性體材料、貼片黏合劑材料、密封膠材料、引線密封材料和引線材料。

應(yīng)變片和電阻元件材料

應(yīng)變片是稱重傳感器的感應(yīng)部分,它將外力的大小轉(zhuǎn)化為電學(xué)量輸出,是傳感器最重要的組成部分,常用的應(yīng)變片基材采用高分子薄膜材料,應(yīng)變材質(zhì)通常為高純度康銅 。應(yīng)變片的性能不僅僅與基材和康銅純度有關(guān),還與制造工藝有關(guān)。提高工藝技術(shù)水平也是改善傳感器性能一個很重要的方面。

彈性體材料

稱重傳感器彈性體的作用是傳遞外力,它必須具有在受到相同力大小的時候,產(chǎn)生形變一樣,因為應(yīng)變片就粘貼在彈性體上面,彈性體的形變就是應(yīng)變片的形變;同時它還須具有復(fù)位性,在外力消失的時候,可以自動復(fù)位。彈性體材料通常選擇各樣金屬,主要有鋁合金、不銹鋼和合金鋼等等。

貼片黏合劑材料

貼片黏合劑是把應(yīng)變片和彈性體牢牢固定在一起,使它們產(chǎn)生的形變永遠一致。由此可見,貼片黏合劑也是一個重要部件。21世紀初,使用較多的貼片黏合劑是雙組分高分子環(huán)氧系列黏合劑。21世紀初,它的性能與它自身的純度、混合方式、儲存時間、固化方式、固化時間等關(guān)系很大,在使用之前要仔細閱讀它的詳細介紹。

密封膠材料

早期的稱重傳感器密封都采用密封膠,后來由于制造技術(shù)的發(fā)展,用焊接技術(shù)可以提高極大傳感器的穩(wěn)定性和使用壽命。雖然21世紀初很多采用了焊接技術(shù),但是某些重要部位還需涂抹一些密封膠。密封膠一般都采用硅膠,硅膠具有穩(wěn)定性好的優(yōu)點,可以防潮、防腐蝕,絕緣性能也非常好。

引線密封和引線材料

傳感器輸出引線如果不固定的話,會發(fā)生損壞或松動,導(dǎo)致信號不穩(wěn)定或沒有輸出。21世紀初傳感器輸出都采用連接器的方式,連接器的材質(zhì)和緊固力度也會給輸出帶來影響。最好采用連接器跟密封膠配合使用。內(nèi)部引線也需要固定,防止其到處移動。引線的質(zhì)量也很重要,其材質(zhì)性能從高到低的排列順序依次為鍍銀、銅線和鋁線。如果周圍高頻信號、無線電波干擾嚴重的話,還需采用屏蔽電纜;在腐蝕性環(huán)境和易燃易爆場合則需要采用防腐防阻燃和防爆電纜,外加套管進行保護。

安裝注意事項

稱重傳感器要輕拿輕放,尤其對于用合金鋁材料作為彈性體的小容量傳感器,任何振動造成的沖擊或者跌落,都很有可能造成很大的輸出誤差。設(shè)計加載裝置及安裝時應(yīng)保證加載力的作用稱重傳感器受力軸線重合,使傾斜負荷和偏心負荷的影響減至最小。

在水平調(diào)整方面。如果使用的是稱重傳感器的話,其底座的安裝平面要使用水平儀調(diào)整直到水平;如果是多個傳感器同時測量的情況,那么它們底座的安裝面要盡量保持在一個水平面上,這樣做的目的主要是為了保證每個傳感器所承受的力量基本一致。

按照其說明中稱重傳感器的量程選定來確定所用傳感器的額定載荷。為防止化學(xué)腐蝕.安裝時宜用凡士林涂稱重傳感器外表面。應(yīng)避免陽光直曬和環(huán)境溫度劇變的場臺使用。在稱重傳感器加載裝置兩端加接銅編織線做的旁路器。

電纜線不宜自行加長,在確實需加長時應(yīng)在接頭處錫焊,并加防潮密封膠。在稱重傳感器周圍最好采用一些擋板把傳感器罩起來。這樣做的目的可防止雜物掉進傳感器的運動部分,影響其測量精度。

傳感器的電纜線應(yīng)遠離強動力電源線或有脈沖波的場所,無法避競時應(yīng)把稱重傳感器的電纜線單獨穿入鐵管內(nèi),并盡量縮短連接距離。

按其說明中的稱重傳感器量程選定來確定所用傳感器的額定載荷,稱重傳感器雖然本身具備一定的過載能力,但在安裝和使用過程中應(yīng)盡量避免此種情況。有時短時間的超載,也可能會造成傳感器永久損壞。

在高度精度使用場合,應(yīng)使/稱重傳感器和儀表在預(yù)熱30分鐘后使用。

應(yīng)用

在高速公路的入口處建造載重檢測支路,當(dāng)載重卡車駛過動態(tài)稱重橋時,稱重傳感器和電子稱即自行檢查判斷,同時給出信號控制交通信號燈。這樣我們就能很好的知道車輛有沒有超重,從而考慮要不要此車輛通行。這種應(yīng)用在高速路上的稱重傳感器要求量程大,精度要求不是特別高,但是長期穩(wěn)定性必須好,隨著傳感器和其它電子設(shè)備的發(fā)展,將會越來越智能化,從而實現(xiàn)無人控制就能阻止超重車輛通過,還能能車輛按重量收費。

小結(jié)

隨著市場的擴大,稱重傳感器的廠家也越來越多,如何在市場上能做的更好,不難分析得出,只有在不斷的提高傳感器的技術(shù)和服務(wù)才能走在市場頂端。隨著新技術(shù)革命的來到,中國乃至全球都開始進入一個全新的信息時代。在利用信息的過程中,首先要解決的就是要獲取準確可靠的信息,而傳感器才是獲取自然和生產(chǎn)領(lǐng)域中信息的最主要途徑與手段。

在現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)以及自動化生產(chǎn)過程中,需要用到各種稱重傳感器來監(jiān)視和控制生產(chǎn)過程中的各個參數(shù),稱重傳感器的功能是使設(shè)備工作在正常狀態(tài)或最佳狀態(tài),并使生產(chǎn)出來的產(chǎn)品達到最好的質(zhì)量?梢哉f,沒有眾多的優(yōu)良的稱重傳感器,現(xiàn)代化生產(chǎn)也就失去了基礎(chǔ)。如此看來,稱重傳感器將在這個智能化生產(chǎn)產(chǎn)業(yè)中是會有美好的發(fā)展前途。
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